Aula 5 - Flip-Flops

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Circuitos Sequenciais
Flip-Flops
Disciplina: Eletrônica Digital
Professor: Rodrigo Farias Araújo
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
AMAZONAS
Campus Manaus Distrito Industrial
Circuitos Sequenciais
• Os circuitos sequenciais tem as saídas dependentes
das variáveis de entrada e/ou de seus estados
anteriores que permanecem armazenados, sendo
geralmente, sistemas pulsados, ou seja, operam sob
o comando de uma sequencia de pulsos denominada
clock.
• O circuito sequencial mais básico é o Flip-Flop:
– Flip-Flop RS
• Básico e com Entrada Clock
– Flip-Flop JK
• Básico e com Entradas Preset e Clear
• Mestre-Escravo e com Entradas Preset e Clear
– Flip-Flop Tipo T e Tipo D
Sistemas Digitais 2
Flip-Flops
• Um flip-flop é um bloco onde temos 2 saídas: 𝑄 e ത𝑄,
entradas para as variáveis e uma entrada de controle
(clock).
Sistemas Digitais 3
𝑸 ഥ𝑸
0 1
1 0
Flip-Flop RS Básico
• Possui elos de realimentação, que fazem com que as
saídas sejam injetadas com as variáveis de entradas.
Sistemas Digitais 4
𝑺 𝑹 𝑸𝒂 𝑸𝒇
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Flip-Flop RS Básico
• Possui elos de realimentação, que fazem com que as
saídas sejam injetadas com as variáveis de entradas.
Sistemas Digitais 5
𝑺 𝑹 𝑸𝒂 𝑸𝒇
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 𝑁𝑃
1 1 1 𝑁𝑃
Flip-Flop RS Básico
• Possui elos de realimentação, que fazem com que as
saídas sejam injetadas com as variáveis de entradas.
Sistemas Digitais 6
𝑺 𝑹 𝑸𝒇
0 0 𝑄𝑎
0 1 0
1 0 1
1 1 𝑁𝑃
Flip-Flop RS com Entrada Clock
• Para que o flip-flop RS básico seja controlado por um
sequencia de pulsos adicionamos o clock .
Sistemas Digitais 7
𝑪𝑲 𝑸𝒇
0 𝑄𝑎
1 𝑅𝑆 básico
Flip-Flop RS com Entrada Clock
• Para que o flip-flop RS básico seja controlado por um
sequencia de pulsos adicionamos o clock .
Sistemas Digitais 8
𝑪𝑲 𝑸𝒇
0 𝑄𝑎
1 𝑅𝑆 básico
Flip-Flop JK
• É um flip-flop RS realimentado como mostra a figura.
• No caso 𝑱 = 𝟏 e 𝑲 = 𝟏, é necessário que a entrada
clock volte à situação 𝟎 em tempo conveniente após
a aplicação das entradas, senão haverá constante
mudança na saída.
Sistemas Digitais 9
𝑱 𝑲 𝑸𝒇
0 0 𝑄𝑎
0 1 0
1 0 1
1 1 𝑄𝑎
Flip-Flop JK com Entradas Preset e Clear
• O flip-flop JK poderá assumir valores 𝟏 ou 𝟎
mediante a utilização das entradas Preset (PR) e
Clear (CLR).
Sistemas Digitais 10
𝑪𝑳𝑹 𝑷𝑹 𝑸𝒇
0 0 𝑁𝑃
0 1 0
1 0 1
1 1 𝐹𝑁
Flip-Flop JK com Entradas Preset e Clear
• O flip-flop JK poderá assumir valores 𝟏 ou 𝟎
mediante a utilização das entradas Preset (PR) e
Clear (CLR).
Sistemas Digitais 11
𝑪𝑳𝑹 𝑷𝑹 𝑸𝒇
0 0 𝑁𝑃
0 1 0
1 0 1
1 1 𝐹𝑁
Flip-Flop JK Mestre-Escravo
• O flip-flop JK apresenta uma característica
indesejável. Quando o clock for igual a 𝟏, haverá a
passagem das entradas J, K e também realimentação.
• Se houver mudança nas entradas J e K, o circuito
apresentará uma nova saída.
Sistemas Digitais 12
Flip-Flop JK Mestre-Escravo
• Quando o clock for igual a 𝟏, haverá a passagem das
entradas J, K (circuito mestre), porém não haverá
passagem das saídas 𝑄1 e 𝑄1 (entradas S e R do
circuito escravo).
Sistemas Digitais 13
Flip-Flop JK Mestre-Escravo
• Quando o clock passar para 𝟎, as saídas 𝑄1 e 𝑄1
ficarão bloqueadas e entrarão em R e S, mudando o
estado do circuito escravo.
Sistemas Digitais 14
Flip-Flop JK Mestre-Escravo
Sistemas Digitais 15
Flip-Flop JK Mestre-Escravo
• A tabela verdade é idêntica à de um flip-flop JK
básico, porém a saída irá assumir valores, conforme a
situação das entradas JK, somente após a passagem
do clock para 𝟎. O circuito é denominado JK Mestre-
Escravo sensível à descida de clock. Para obter um
circuito sensível à subida de clock basta colocarmos
um inversor na entrada de clock.
Sistemas Digitais 16
𝑱 𝑲 𝑸𝒇
0 0 𝑄𝑎
0 1 0
1 0 1
1 1 𝑄𝑎
Flip-Flop JK Mestre-Escravo com Entrada Preset
e Clear
Sistemas Digitais 17
Flip-Flop JK Mestre-Escravo com Entrada Preset
e Clear
• O controle de Preset, quando assumir valor 𝟎, fará
com que a saída do circuito assuma valor 𝟏. O
mesmo ocorre com o controle de Clear, fazendo com
que a saída assuma valor 𝟎.
Sistemas Digitais 18
𝑪𝑳𝑹 𝑷𝑹 𝑸𝒇
0 0 𝑁𝑃
0 1 0
1 0 1
1 1 𝐹𝑁
𝑱 𝑲 𝑸𝒇
0 0 𝑄𝑎
0 1 0
1 0 1
1 1 𝑄𝑎
Flip-Flop Tipo T
• É obtido a partir de um JK Mestre-Escravo com as
entradas J e K curto-circuitadas, quando J assumir
valor 𝟏, K também assumirá 𝟏 e quando J assumir
valor 𝟎, K também assumirá 𝟎.
Sistemas Digitais 19
𝑱 𝑲 𝑸𝒇
0 0 𝑸𝒂
0 1 0
1 0 1
1 1 𝑸𝒂
Flip-Flop Tipo D
• É obtido a partir de um JK Mestre-Escravo com a
entrada K invertida em relação a J. Logo, quando J
assumir valor 𝟏, K assumirá 𝟎 e vice-versa.
Sistemas Digitais 20
𝑱 𝑲 𝑸𝒇
0 0 𝑄𝑎
0 1 0
1 0 1
1 1 𝑄𝑎
Flip-Flop
• Exercício 1: Determine as formas de onda da saída 𝑄
do flip-flop tipo T, em funções dos sinais aplicados
nas entradas.
Sistemas Digitais 21
Flip-Flop
• Exercício 2: Determine as formas de onda da saída 𝑄
do flip-flop tipo D, em funções dos sinais aplicados
nas entradas.
Sistemas Digitais 22
Flip-Flop
• Exercício 3: Determine as formas de onda da saída 𝑄
do flip-flop JK, em funções dos sinais aplicados nas
entradas.
Sistemas Digitais 23
Boa noite
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